DE102011086053A1 - Rotation transmission device for coupling device of crankshaft pulley for drive train of motor vehicle, has electromagnet including armature for limiting movement of slip rings or brushes in axial direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Drehübertragungsvorrichtung zum zeitweisen Übertragen einer Versorgungsspannung zwischen einer feststehenden Festeinrichtung und einer relativ dazu verdrehbaren Dreheinrichtung, und mit Schleifringen, die zum Übertragen der Versorgungsspannung zeitweise mit Bürsten in Kontakt gebracht werden können. The invention relates to a rotation transmission device for temporarily transmitting a supply voltage between a fixed fixed device and a rotatable relative thereto rotatable means, and with slip rings, which can be temporarily brought to transfer the supply voltage with brushes in contact.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehübertragungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Die erfindungsgemäße Drehübertragungsvorrichtung soll vorzugsweise einen verschleißarmen Betrieb einer Kupplungseinrichtung insbesondere einer Kurbelwellenriemenscheibe ermöglichen. The object of the invention is to provide a rotary transmission device according to the preamble of
Die Aufgabe ist bei einer Drehübertragungsvorrichtung zum zeitweisen Übertragen einer Versorgungsspannung zwischen einer feststehenden Festeinrichtung und einer relativ dazu verdrehbaren Dreheinrichtung, und mit Schleifringen, die zum Übertragen der Versorgungsspannung zeitweise mit Bürsten in Kontakt gebracht werden können, dadurch gelöst, dass die Schleifringe oder die Bürsten in axialer Richtung begrenzt verlagerbar und mit einem Anker eines Elektromagneten gekoppelt sind. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse der Drehübertragungsvorrichtung. Axial bedeutet parallel oder in Richtung der Drehachse. Mit Hilfe des Elektromagneten können die Schleifringe und die Bürsten auf einfache Art und Weise in Kontakt gebracht werden, um bedarfsabhängig die Versorgungsspannung zu übertragen. Dadurch kann der Verschleiß der Drehübertragungsvorrichtung reduziert werden. The object is achieved in a rotary transmission device for temporarily transferring a supply voltage between a fixed fixed device and a rotatable relative thereto rotating device, and with slip rings, which can be temporarily brought into contact with brushes for transmitting the supply voltage, achieved in that the slip rings or brushes in limited axial displacement and are coupled to an armature of an electromagnet. The term axial refers to a rotation axis of the rotation transmission device. Axial means parallel or in the direction of the axis of rotation. With the aid of the electromagnet, the slip rings and the brushes can be brought into contact in a simple manner in order to transfer the supply voltage as needed. Thereby, the wear of the rotation transmission device can be reduced.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehübertragungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifringe/Bürsten durch mindestens eine Federeinrichtung in axialer Richtung von den Bürsten/Schleifringen weg vorgespannt sind. Durch die Vorspannkraft der Federeinrichtung werden die Schleifringe und die Bürsten in einem Abstand zueinander gehalten, so dass die Versorgungsspannung nicht übertragen wird. Erst wenn der Elektromagnet betätigt wird, werden die Bürsten und die Schleifringe entgegen der Vorspannkraft der Federeinrichtungen aufeinander zu bewegt und in Kontakt gebracht. A preferred embodiment of the rotary transmission device is characterized in that the slip rings / brushes are biased by at least one spring means in the axial direction of the brush / slip rings away. By the biasing force of the spring means, the slip rings and the brushes are kept at a distance from each other, so that the supply voltage is not transmitted. Only when the solenoid is actuated, the brushes and the slip rings against the biasing force of the spring means are moved towards each other and brought into contact.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehübertragungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schleifringe konzentrisch angeordnet sind. Die Schleifringe sind vorzugsweise als Ringkörper mit einem im Wesentlichen rechteckigen Ringquerschnitt ausgeführt. Another preferred embodiment of the rotary transmission device is characterized in that two slip rings are arranged concentrically. The slip rings are preferably designed as annular bodies with a substantially rectangular ring cross-section.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehübertragungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet eine Spule umfasst, die parallel zu den Schleifringen geschaltet ist. Dadurch wird eine einfache Schaltung geschaffen, die kostengünstig herstellbar ist. A further preferred embodiment of the rotation transmission device is characterized in that the electromagnet comprises a coil which is connected in parallel to the slip rings. As a result, a simple circuit is created, which is inexpensive to produce.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehübertragungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anker und einem Joch des Elektromagneten eine Gleitschicht angeordnet ist. Die Gleitschicht dient dazu, den Reibwert im Kontaktfall herabzusetzen. Darüber hinaus dient die Gleitschicht zur Darstellung eines magnetischen Luftspalts, durch den ein übermäßiger Anstieg der Magnet-Anzugkraft und damit des Reibmoments verhindert wird. A further preferred embodiment of the rotary transmission device is characterized in that a sliding layer is arranged between the armature and a yoke of the electromagnet. The sliding layer serves to reduce the coefficient of friction in the contact case. In addition, the sliding layer is used to represent a magnetic air gap, by which an excessive increase in the magnetic attraction force and thus the friction torque is prevented.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehübertragungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Anschlagbegrenzung für den Anker des Elektromagneten vorgesehen ist. Durch die Anschlagbegrenzung soll verhindert werden, dass durch den Elektromagneten selbst ein erhöhtes Schleppmoment erzeugt wird. Dadurch kann erreicht werden, dass die nur relativ schwach angefederten Schleifkontakte selbst reibend in Kontakt treten, nicht aber Anker und Joch des Elektromagneten. Another preferred embodiment of the rotation transmission device is characterized in that a stop limit is provided for the armature of the electromagnet. The stop limit is to prevent that by the electromagnet itself an increased drag torque is generated. As a result, it can be achieved that the sliding contacts, which are only relatively weakly sprung, themselves come into frictional contact, but not the armature and yoke of the electromagnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehübertragungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Elektromagneten ein Gleichrichter vorgeschaltet ist. Die Schleifringe sind über den Gleichrichter vorzugsweise so verschaltet, dass die Schleifringe unabhängig von der Polarität der Bestromung immer anziehen. Somit wird der Schleifringkontakt auch bei einer Gegenbestromung geschlossen. Another preferred embodiment of the rotary transmission device is characterized in that the electromagnet is preceded by a rectifier. The slip rings are preferably interconnected via the rectifier so that the slip rings always attract regardless of the polarity of the current supply. Thus, the slip ring contact is closed even with a counter current.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Drehübertragungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Verschleißnachstellung für die Bürsten vorgesehen ist. Zu diesem Zweck können die Bürsten auf ihrer den Schleifringen abgewandten Seite durch Kontakte angefedert werden. Another preferred embodiment of the rotary transmission device is characterized in that a wear adjustment for the brush is provided. For this purpose, the brushes can be sprung on their side facing away from the slip rings by contacts.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Kupplungseinrichtung mit einer vorab beschriebenen Drehübertragungsvorrichtung. Bei der Kupplungseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine elektromagnetisch betätigbare Trennkupplung. The invention further relates to a coupling device with a previously described rotary transmission device. In the Coupling device is preferably an electromagnetically actuated separating clutch.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit mindestens einem Freilauf und einer vorab beschriebenen Kupplungseinrichtung. Die Kupplungseinrichtung umfasst vorzugsweise zwei in axialer Richtung entgegengesetzte Reibflächen. Die Reibflächen erstrecken sich vorzugsweise quer zur Drehachse der Kurbelwellenriemenscheibe. In axialer Richtung sind die beiden Reibflächen entgegengesetzt angeordnet, das heißt voneinander abgewandt. Die Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise als trockene Reibungskupplung zur Überbrückung des Freilaufs ausgelegt. Über die doppelte Reibfläche können größere Startmomente übertragen werden als bei herkömmlichen Kurbelwellenriemenscheiben. Dadurch wird auf einfache Art und Weise ein Komfortstart ermöglicht. The invention further relates to a crankshaft pulley for transmitting a torque between a crankshaft and a belt drive, with at least one freewheel and a previously described coupling device. The coupling device preferably comprises two opposing friction surfaces in the axial direction. The friction surfaces preferably extend transversely to the axis of rotation of the crankshaft pulley. In the axial direction, the two friction surfaces are arranged opposite, that is, facing away from each other. The coupling device is preferably designed as a dry friction clutch for bridging the freewheel. With twice the friction surface, larger starting torques can be transmitted than with conventional crankshaft pulleys. As a result, a comfort start is made possible in a simple manner.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Reibflächen an einer Tilgermasse vorgesehen sind, die als rotierbarer Elektromagnet mit einer Spule ausgeführt ist. Die Kupplungseinrichtung ist über die Spule elektromagnetisch betätigbar. Die Ausführung der Tilgermasse als Elektromagnet liefert den Vorteil, dass für den Elektromagneten kein zusätzlicher Bauraum benötigt wird. A preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the friction surfaces are provided on a damping mass, which is designed as a rotatable electromagnet with a coil. The coupling device is electromagnetically actuated via the coil. The execution of the absorber mass as an electromagnet provides the advantage that no additional space is required for the electromagnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die als Elektromagnet ausgeführte Tilgermasse mit Hilfe einer Gummispur an einem Tilgermassenträger angebracht ist. Über die Gummispur wird zum Beispiel auch ein zum Starten einer Brennkraftmaschine benötigtes Drehmoment übertragen, wobei die als Elektromagnet ausgeführte Tilgermasse nur um einen begrenzten Verdrehwinkel relativ zu dem Tilgermassenträger verdrehbar ist. Durch den begrenzten Verdrehwinkel wird die Gummispur beim Starten vor einer Überlastung geschützt. A further preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the absorber mass designed as an electromagnet is attached to a Tilgermassenträger using a rubber track. For example, a torque required for starting an internal combustion engine is also transmitted via the rubber track, wherein the absorber mass embodied as an electromagnet can only be rotated by a limited angle of rotation relative to the absorber mass carrier. Due to the limited angle of rotation, the rubber track is protected against overloading when starting.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass an der als Elektromagnet ausgeführten Tilgermasse und an dem Tilgermassenträger Verzahnungen ausgebildet sind, die mit einem Verdrehspiel ineinander greifen. Durch die Größe des Verdrehspiels wird der Verdrehwinkel festgelegt. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that on the absorber mass designed as an electromagnet and on the absorber mass carrier teeth are formed, which engage with a torsional backlash. The size of the torsional backlash sets the angle of rotation.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verzahnung an dem Tilgermassenträger in radialer Richtung erstreckt, wobei sich die Verzahnung an der als Elektromagnet ausgeführten Tilgermasse in axialer Richtung erstreckt. Dadurch werden auch geringfügige Ausgleichsbewegungen in radialer und/oder axialer Richtung ermöglicht, soweit die Elastizität der Gummispur das zulässt. A further preferred exemplary embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the toothing extends in the radial direction on the absorber mass carrier, the toothing extending in the axial direction on the absorber mass designed as an electromagnet. As a result, even slight compensation movements in the radial and / or axial direction are possible, as far as the elasticity of the rubber track allows.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass der rotierbare Übertragungskörper an der Tilgermasse befestigt ist, und/oder, dass der feststehende Übertragungskörper an einem Kurbelgehäuse befestigt ist. Dadurch kann die Tilgermasse auf einfache Art und Weise vergrößert werden. Über den feststehenden Übertragungskörper kann der zum Bestromen des Elektromagneten benötigte Strom auf einfache Art und Weise zugeführt werden. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the rotatable transmission body is attached to the absorber mass, and / or that the fixed transmission body is attached to a crankcase. As a result, the absorber mass can be increased in a simple manner. About the fixed transmission body required for energizing the electromagnet current can be supplied in a simple manner.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung zwei Ankerkörper umfasst, die drehfest, aber in axialer Richtung begrenzt verlagerbar mit einer Riemenspur verbunden sind. Die beiden Ankerkörper sind vorzugsweise mit Hilfe von Blattfedern direkt oder indirekt an der Riemenspur angebracht. Die als rotierbarer Elektromagnet ausgeführte Tilgermasse mit den beiden Reibflächen ist in axialer Richtung zwischen den beiden Ankerkörpern einklemmbar. A further preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the coupling device comprises two anchor body, the rotationally fixed, but are connected in the axial direction limited displaceable with a belt track. The two anchor bodies are preferably mounted directly or indirectly on the belt track with the aid of leaf springs. The designed as a rotatable electromagnet absorber mass with the two friction surfaces can be clamped in the axial direction between the two anchor bodies.
Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie er zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Show it:
In
Das Joch
Zwei Bürsten
Der Elektromagnet
Der Anker
Die Kupplungseinrichtung
Zur Lösung dieses Problems wird gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung vorgeschlagen, die Schleifringe
Sollte es aufgrund einer Restmagnetisierung und demzufolge eines Rest-Schleppmoments des Elektromagneten
Der Luftspalt im Arbeitsbereich zwischen dem Anker
In
In den
Die als Bürstenringe ausgeführten Bürsten
In
In den
In
Werden die Schleifringe
Die Reibpaarung von den Schleifringen
Die Träger, Halter beziehungsweise Anschläge für die Schleifringe beziehungsweise Bürsten sind entweder aus einem elektrisch nicht leitenden Material gebildet oder jeweils gegenüber den anderen Bauteilen elektrisch isoliert, um keinen Kurzschluss zu verursachen. The carriers, holders or stops for the slip rings or brushes are either formed of an electrically non-conductive material or each electrically insulated from the other components in order not to cause a short circuit.
In
In die um eine Drehachse
In die Kurbelwellenriemenscheibe
Der Tilgermassenträger
Zwischen dem Innenring
In die Kurbelwellenriemenscheibe
Der Ankerkörper
Der Ankerkörper
In axialer Richtung zwischen den beiden Ankerkörpern
Die Spule
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- DrehübertragungsvorrichtungRotary transfer device
- 44
- Festeinrichtungfixed facility
- 66
- Dreheinrichtungrotator
- 88th
- Schleifringslip ring
- 99
- Schleifringslip ring
- 1010
- Elektromagnetelectromagnet
- 1212
- Jochyoke
- 1414
- SpuleKitchen sink
- 1515
- Gleichrichterrectifier
- 1616
- Umschalterswitch
- 1818
- Spannungsquellevoltage source
- 2020
- Ankeranchor
- 2121
- Anfederungspringing
- 2222
- Anschlagattack
- 2424
- Bürstebrush
- 2525
- Bürstebrush
- 2626
- Anfederungspringing
- 2727
- Anfederungspringing
- 3030
- Elektromagnetelectromagnet
- 3131
- Jochyoke
- 3232
- SpuleKitchen sink
- 3434
- Ankeranchor
- 3535
- Anfederungspringing
- 3636
- Riemenspurbelt track
- 3737
- Leitungmanagement
- 3838
- Leitungmanagement
- 4040
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 4444
- Strichstroke
- 4646
- Anfederungspringing
- 4747
- Anfederungspringing
- 4848
- Schalterswitch
- 4949
- Spannungsquellevoltage source
- 5151
- Schleifringslip ring
- 5252
- Schleifringslip ring
- 5454
- Achseaxis
- 5555
- Pfeilarrow
- 5858
- Bürstebrush
- 5959
- Bürstebrush
- 6060
- Achseaxis
- 6262
- Halterholder
- 6464
- Anschlagattack
- 6565
- Anschlagattack
- 6666
- KontaktContact
- 6767
- KontaktContact
- 6868
- Schalterswitch
- 6969
- Spannungsquellevoltage source
- 7070
- Pfeilarrow
- 7373
- Bürstenzylinderbrush cylinder
- 7474
- Bürstenzylinderbrush cylinder
- 7676
- Halterholder
- 7777
- Anschlagattack
- 78 78
- Anschlag attack
- 101101
- KurbelwellenriemenscheibeCrankshaft pulley
- 102102
- Riemenspurbelt track
- 103103
- radialer Flanschradial flange
- 104104
- Kurbelwellecrankshaft
- 105105
- Drehachseaxis of rotation
- 106106
- RiemenscheibenfreilaufPulley one-way
- 107107
- TilgermassenträgerTilgermassenträger
- 108108
- Gummispurrubber track
- 109109
- Unterlegscheibewasher
- 110110
- MontageschraubeMounting screw
- 111111
- Innenringinner ring
- 112112
- Außenringouter ring
- 115115
- Wälzlagerroller bearing
- 116116
- Wälzlagerroller bearing
- 118118
- FreilaufrollenIdlers
- 119119
- Tilgermasseabsorber mass
- 120120
- Kupplungseinrichtungcoupling device
- 121121
- Ankerkörperanchor body
- 122122
- Ankerkörperanchor body
- 123123
- NietverbindungselementNietverbindungselement
- 124124
- Blattfederleaf spring
- 125125
- NietverbindungselementNietverbindungselement
- 126126
- Blattfederleaf spring
- 127127
- HalteblechHalteblech
- 128128
- NietverbindungselementNietverbindungselement
- 130130
- Elektromagnetelectromagnet
- 132132
- SpuleKitchen sink
- 144144
- Befestigungsflanschmounting flange
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102007021233 A1 [0020, 0048] DE 102007021233 A1 [0020, 0048]
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Publications (1)
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ID=46605063
Family Applications (1)
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Legal Events
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R081 | Change of applicant/patentee |
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